Метод збору та обробки інформації в мережі Microgrid на основі онтологічного інжинірингу

1. Метод збору та обробки інформації в мережі Microgrid на основі онтологічного інжинірингу

Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Кафедра інформаційно-комунікаційних технологій та систем
Підготував:
аспірант групи ТІ-21ф,
Степанов Г. О.
Науковий керівник:
Новогрудська Р. Л.

2. Актуальність

роботи полягає в тому, що при впровадженні та використанні
поновлюваних джерел електроенергії як альтернативних енергосистем, чи не
найбільш важливою частиною є якнайшвидший доступ до критично необхідної
інформації мережі. На сьогоднішній день існують стандарти, що регламентують
процес керування такими системами, проте вони розроблені для обмежених
областей застосування. Це призводить до проблеми сумісності між ними, оскільки
відсутній спільний підхід до моделювання та відсутня стандартна модель даних (для
рівнів енергоспоживання та генерації, стану зарядки/розрядки батареї, показників
надійності та ефективності систем, тощо).

3. Мета

Метою дисертаційної роботи є підвищення інтероперабельності компонент
мережі Microgrid за рахунок розробки онтологічної моделі збору та обробки
інформації.

4. Наукова новизна

1. Запропоновано онтологічну модель системи керування електроенергією для
мережі Microgrid, яка вводить формальні структури опису елементів Microgrid та
дозволяє інтегрувати розрізнені компоненти мережі.
2. Розроблено спосіб збору та обробки інформації в мережі Microgrid який
базується на запропонованій онтологічній моделі та дозволяє організувати
енергоефективний перерозподіл навантаження на компоненти системи.
3. Розроблено архітектуру системи керування електроенергією в Microgrid, яка
відрізняється від існуючих наявністю інтелектуальних компонент обробки
інформації та дозволяє організувати взаємодію компонентів як на фізичному так
і на інформаційному рівнях, а також встановити механізм їх зв’язування.

5. Задачі

1. Огляд та порівняльний аналіз систем зберігання електроенергії Microgrid.
2. Провести огляд та виділити характерні особливості мережі Microgrid та описати
її базові компоненти.
3. Запропонувати онтологічну модель системи керування електроенергією для
мережі Microgrid.
4. Запропонувати спосіб збору та обробки інформації в мережі Microgrid на базі
онтологічної моделі.
5. Розробити архітектуру системи керування електроенергією мережі Microgrid.

6. Задача 1 Огляд та порівняльний аналіз

Критерій
HESS (Гібридна
система)
Стандартне управління
Стандартне управління
Стандартне управління
Управління
Гнучкий та інтелектуальний
алгоритм, реагує на зміни
напруги для оптимізації
роботи батареї та
ультраконденсатора
Висока ефективність
Середня ефективність
Низька ефективність
Середня ефективність
Зниження загальних витрат
за рахунок розділення
функцій між батареєю та
ультраконденсатором.
Додаткові витрати можливі
при використанні обох типів
накопичувачів.
Можливі додаткові витрати
через високу ціну
традиційних батарей.
Можливі додаткові витрати
через високу ціну батарей.
Можливі додаткові витрати
через високу ціну
ультраконденсаторів.
Продуктивність
Підвищення завдяки
гнучкому управлінню
Стандартна
Стандартна
Стандартна
Термін зберігання
Збільшення завдяки
оптимізації роботи
накопичувачів
Стандартний
Стандартний
Стандартний
Компенсація
перехідних стрибків
Скорочення витрат
Традиційна
система
Батарея
Ультраконденсатор

7. Задача 2 Провести огляд та виділити характерні особливості мережі Microgrid та описати її базові компоненти.

Особливості:
Компоненти:
Автономність
Джерела генерації
Інтеграція відновлюваних джерел
енергії
Системи зберігання енергії
Локальне зберігання енергії
Навантаження
Управління навантаженням
Підвищена надійність
Ефективність та економічність
Системи розподілу та керування

8. Задача 3 Онтологічне моделювання системи керування електроенергією

Для мережі Microgrid онтологія є важливим інструментом для узгодження розуміння
процесів керування. Вона допомагає у створенні формальної моделі, яка
визначає, які дані збираються, як вони класифікуються та як вони використовуються
для управління. З її допомогою можна стандартизувати способи представлення
даних, забезпечити їх взаємодію та інтеграцію з іншими системами, а також
полегшити розуміння для розробників та управлінців.

9. Структура онтологічної моделі

10. компоненти І Елементи